【正文】 如果上述三種能力都較差，那將永遠沒有人知道他是一個多么能干的人！一個有能力的工程師不應(yīng)該害怕在提出自己的方案時遭到失敗的可能性。在這個過程中，我們要經(jīng)歷幾個階段，在對結(jié)果進行評價后，在返回到前面的階段。敘述某種需要和隨后要解決的問題之間有著明顯的區(qū)別。諸如彎曲和拉延這類金屬加工過程需要采用延展性材料。人們期望著工程師在利用這些不是很多的數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，對靜載荷與動載荷、兩維應(yīng)力狀態(tài)與三維應(yīng)力狀態(tài)、高溫與低溫以及大零件與小零件進行設(shè)計。這些試驗應(yīng)該采用與零件有著相同的熱處理，表面光潔度和尺寸大小的試件進行，而且試驗應(yīng)該在與零件使用過程中承受的載荷完全相同的情況下進行。 彎曲應(yīng)力幅為：=== MPa式中： W— 抗彎斷面系數(shù)，—15[3]計算得W= = === 式中： — 45號鋼彎曲對稱應(yīng)力時的疲勞極限， =270 MPa； — 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，—5[3]按鍵槽查得 =，按配合查得 =，故取=； — 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，—8[3]查得=； — 尺寸系數(shù)，—11[3]查得 =； — 平均應(yīng)力折算系數(shù)，—13[3]查得 =。 b. 安全系數(shù)校核計算：由于采煤機截割部電動機帶動軸轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)的彎應(yīng)力,轉(zhuǎn)矩引起的為脈動循環(huán)的剪應(yīng)力。tg(22014′46″)=1305 N花鍵傳動附加力:Po=＝＝10625N式中：— 花鍵分度圓直徑　＝16 mm3. 求支反力：RAY==2133 N RBY== 1136 NRAX== 1025N RBX== 454 NRAO==1604N RBO==734NRA=＝＝4287NRB=＝＝1962N4. 作彎矩和扭矩圖：齒輪的作用力在水平平面的彎矩圖：(—1)MCx==72 Nm齒輪作用在垂直平面的彎矩圖：(—2)MCy==191 Nm由于齒輪作用力在C截面作出的最大合成彎矩：= =227 Nm由于R0作用而作出的彎矩圖：(—3)MC0= =574Nm 則截面C的最大合成彎矩為：MC= +MC0= 227+574= 801Nm作轉(zhuǎn)矩圖（—4）: T1= 340 Nm5. 軸的強度校核：a. 確定危險截面：根據(jù)齒輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，扭矩圖，截面C處的彎矩最大，且有齒輪配合與漸開線花鍵引起的應(yīng)力集中，故屬危險截面。用圖1314[3]分配變位系數(shù)。：：=== === 1. 計算接觸應(yīng)力：小輪：=ZB (3—8)大輪：=ZD (3—9)式中：— 使用系數(shù)，見表13181[3]、表13182[3]原動機工作特性示例及表13183[3]工作機工作特性示例，=。所以 Z1,Z2齒面接觸強度滿足要求。采煤機在運行中，各種參數(shù)如電壓、電流、溫度、速度等均可檢測和顯示。由于液壓牽引采煤機制造精度要求高，在井下易被污染，因而維修困難，使用費用高，效率和可靠性較低的缺點，各采煤大國都在大力研發(fā)并發(fā)展電牽引采煤機。行走機構(gòu)是直接移動采煤機的裝置，它分為鋼絲繩牽引、鏈牽引及無鏈牽引三種。同時，還引進了國內(nèi)尚缺的綜采工作面三機或單機，如俄羅斯薄煤層K103型、用于急傾斜的AK1型綜采機和英國安德森420型爬底板采煤機、美國3LS3E電牽引采煤機。目 錄前言 11 采煤機行走部 3 采煤機行走部設(shè)計總體方案 3 采煤機主要參數(shù) 3 采煤機行走機構(gòu)與驅(qū)動方式的總體設(shè)計方案 32行走部傳動總設(shè)計 6 行走部電動機的選擇 6 行走部傳動比分配 63 行走部零件的初步設(shè)計及強度校核 8 8，Z2初步設(shè)計及強度校核 8 行走部齒輪Z3，Z4的初步設(shè)計及強度校核 15 行走部二級行星齒輪Z5，Z6，Z7的初步設(shè)計及強度校核 23 行走部軸的校核及軸承壽命計算 30 行走部Ⅰ軸的初步設(shè)計、校核及軸承壽命計算 30 行走部II軸的初步設(shè)計及校核及軸承壽命計算 363. 2. 3 二級行星輪軸初步設(shè)計及強度校核及軸承壽命計算 403. 2. 4 二級行星架支承軸承計算 43結(jié)論 45致謝 46參考文獻 47附錄A 48附錄Ｂ 52前言我國和世界其他主要采煤國家一樣，20世紀50年代采煤機械化尚處于開發(fā)和探索階段。在仿制的基礎(chǔ)上，研制和發(fā)展了MLS3型系列、MAX型系列和AM500型系列。行走驅(qū)動裝置用來驅(qū)動牽引機構(gòu)，并實現(xiàn)牽引速度的調(diào)節(jié)。電牽引采煤機的優(yōu)點是：1) 具有良好的牽引特性。當某些參數(shù)超過允許值時，便會發(fā)出警報信號，嚴重時可以自行切斷電源。1. 計算齒根應(yīng)力： （3—5）式中：，— 使用系數(shù)，動載荷系數(shù)同齒面接觸強度中的值取 — 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)， — 彎曲強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，；— 齒根應(yīng)力的基本值，；2. 計算齒根應(yīng)力的基本值: （3—6）式中：— 載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù)， ；— 載荷作用于齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù)， ； — 重合度系數(shù)， =+=；— 螺旋角系數(shù)， 當=00時，=1。— 動載系數(shù)，由圖13114[3]查得KV=；— 接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，見表13199[3]=++ b===++=— 接觸強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，見表131102[3]查得 ；— 小輪及大輪單對齒嚙合系數(shù)，見表131104[3]。6. 齒輪的幾何尺寸：：========1. 計算接觸應(yīng)力：行星輪：=ZD (3—15)式中：— 使用系數(shù)，見表13181[3]、表13182[3]原動機工作特性示例及表13183[3]工作機工作特性示例，=?，F(xiàn)對截面C進行強度校核。 彎曲應(yīng)力幅為：=== 30 MPa式中 ：W— 抗彎斷面系數(shù)，—15計算的W= = 133 m3由于是對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力=0= = =式中： — 20Cr鋼彎曲對稱應(yīng)力時的疲勞極限， =375 MPa；— 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按鍵槽查得 =，按配合查得 =，故取=；— 表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，—8[3]查得=；— 尺寸系數(shù)，—11[3]查得 =；剪應(yīng)力幅為：=== MPa式中： WP—抗扭斷面系數(shù)，—15[3]計算的W= == m3=== 式中：— 20CrMnTi的扭轉(zhuǎn)疲勞極限，—1[3]查得= 215 MPa；— 剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，按鍵槽查得 =，按配合查得 =；，— 同正應(yīng)力；— 平均應(yīng)力折算系數(shù)，—13[3]查得 =S= == —4[3]可知，[ S ]= ~ 故S [ S ]，該軸D截面是安全的?！?[3]可知，[ S ]= ~ 故S [ S ]，該軸C截面是安全的。這表明，如果零件將要承受彎曲載荷，那么就應(yīng)該進行彎曲載荷的試驗。而設(shè)計中所能利用的數(shù)據(jù)通常是從簡單的拉伸試驗中得到的，其載荷是逐漸加上去的，有充分的時間產(chǎn)生應(yīng)變。在選用抗磨損、抗侵蝕或者抗塑性變形的材料時，硬度通常是最主要的性能。要解決的問題是比較具體的。因此，我們可以先綜合系統(tǒng)中的幾個零件，對它們進行分析和優(yōu)化，然后再進行綜合，看它們對系統(tǒng)其他部分有什么影響。事實上，偶然的失敗肯定會發(fā)生的，因為每一個真有創(chuàng)造性的設(shè)想似乎總有失敗或者批評伴隨它。如果一個技術(shù)能力很強的人在上述三種表達方式中的某一種能力較差，他就會遇到很大的困難。設(shè)計工作是一個反復(fù)進行的過程。例如，對食品包裝機械進行改進的需要，可能是由于噪音過大、包裝重量的變化、包裝質(zhì)量的微小的但是能夠察覺得出來的變化等表現(xiàn)出來的。延展性材料的重要性在于它是材料冷變形性能的衡量尺度。這就是說，設(shè)計人員通常只能利用那些公共發(fā)表的屈服強度、極限強度和延伸率等數(shù)據(jù)資料。設(shè)計任何機械零件的理想情況為，工程師可以利用大量的他所選用的這種材料的強度試驗數(shù)據(jù)。 b. 安全系數(shù)校核計算：由于惰輪不傳遞扭矩，所以彎矩引起脈動循環(huán)的彎應(yīng)力。現(xiàn)對截面D進行強度校核。tgα1=3192.4．計算CB傳動的中心距變位系數(shù)和嚙合角5．計算CB傳動得變位系數(shù)=用圖1314[3]校核，在許用區(qū)內(nèi)，可用。：。將以上系數(shù)帶入（3—3）式得：將以上結(jié)果帶入（3—1）、（3—2）得：： （3—4）式中：— 計算齒輪的接觸極限應(yīng)力；— 試取齒輪的接觸疲勞極限；=1650MPa =1500MPa— 接觸強度計算的壽命系數(shù)，工作壽命1萬小時計算見圖13126[3]查得 ；— 潤滑劑系數(shù)，—速度系數(shù)，—粗糙度系數(shù)，見表131108[3] 持久強度： ；— 工作硬化系數(shù)， =1 =1— 接觸強度計算的尺寸系數(shù)， .=將以上系數(shù)帶入（3—4）式得：4．計算安全系數(shù)：= = = = = = — 最小安全系數(shù)，見表131110[3]，取=1。7) 有完善的檢測和顯示系統(tǒng)。液壓牽引，液壓調(diào)速行走部是利用容積式液壓傳動的調(diào)速特性來實現(xiàn)調(diào)速性能的行走部，具有無級調(diào)速特性，且換向、停止、過載保護易于實現(xiàn)，便于根據(jù)負載變化實現(xiàn)自動調(diào)速，保護系統(tǒng)比較完善；但是其缺點是效率低，油液容易污染，致使零部件容易損壞，使用壽命較低。1 采煤機行走部 采煤機行走部設(shè)計總體方案 采煤機主要參數(shù)搖臂回轉(zhuǎn)中心距 4620 mm過煤高度 280 mm采煤高度 —適用傾角 ≤250機面高度 牽引力 326 KN牽引速度 0—總功率 312 KW左右截割功率 130KW牽引功率 52 KW 采煤機行走機構(gòu)與驅(qū)動方式的總體設(shè)計方案采煤機行走部包括行走機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置兩部分。80年代初期，引進了采煤機的整體（如英國AM500型）和關(guān)鍵零部件（如德國EDW300型）的制造工藝技術(shù)，補充了我國發(fā)展大功率采煤機的不足。1950年，吉林蛟河煤礦首先引進使用前蘇聯(lián)KM1型截煤機，實際上這是一種深截盤（—）的煤層掏槽機械。并在廣泛吸收國外幾種采煤機長處的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國煤田條件，自行設(shè)計了具有彎搖臂和無鏈牽引的MG行系列，同時也研制了一批適用與破碎頂板、大傾角、薄煤層等困難條件下的中功率采煤機。按調(diào)速傳動方式有機械傳動、液壓傳動和電傳動，分別稱為機械牽引、液壓牽引和電牽引?？稍诓擅簷C前進時提供牽引力，使機器克服阻力移動；也可在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能。綜合上面行走機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置的優(yōu)缺點的表述，在本次設(shè)計中，主要采用了電牽引、齒輪—銷軌式無鏈牽引的設(shè)計方案。將以上系數(shù)帶入（3—6）式得：將以上結(jié)果帶入（3—5）得：： （3—7）式中： — 計算齒輪的彎曲極限應(yīng)力，；— 試取齒輪的齒根彎曲疲勞極限，==210MPa；— 試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取=；— 彎曲強度計算的壽命系數(shù)；見圖13155[3]查得 — 相對齒根圓角敏感系數(shù)，見圖13157[3]查得=；— 相對齒根表面狀況系數(shù)，見圖13158[3]查得=— 彎曲強度計算的尺寸系數(shù)，由表131119[3]得=。 取 取 .0— 節(jié)點處計算接觸應(yīng)力的基本值?！?動載系數(shù)，由圖13114[3]查得KV= ，— 接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，見表13199[3]，行星齒輪傳動的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比小于或等于1時，取 ==1；— 接觸強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，見表131102[3]查得 ；— 節(jié)點處計算接觸應(yīng)力的基本值，；— 小輪及大輪單對齒嚙合系數(shù)，見表131104[3]。b. 安全系數(shù)校核計算：由于采煤機截割部電動機帶動軸轉(zhuǎn)動，彎矩引起對稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動循環(huán)的剪應(yīng)力。6. 軸承壽命計算：軸承A（煤壁側(cè)）選用進口NJ212E型，Cr＝535 kNLhA＝（）＝（）＝191644h式中：PA— 軸承所受實際動載荷，　PA＝RA 。：軸承選用進口22317E型，Cr＝308kNLh＝（） 式中：P — 軸承所受實際動載荷，　P＝R；— 行星輪與軸相對轉(zhuǎn)速，　＝1460()= rpmLh＝（）＝24452 h3. 2. 4 二級行星架支承軸承計算扭矩計算：T＝＝＝21780N如果零件將要承受彎曲和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合載荷，那么就應(yīng)該進行彎曲和扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷的試驗。到目前為止，還必須利用這些數(shù)據(jù)來設(shè)計每分鐘承受幾千次復(fù)雜的動載荷的作用的零件，因此機械零件有時會失效是不是為奇的概括的說，設(shè)計人員所遇到的基本問題是，不論對于哪一種應(yīng)力狀態(tài)或者載荷情況，都能利用通過簡單拉伸試驗所獲得的數(shù)據(jù)并將其與零件的強度聯(lián)系起來。有幾種可供選用的硬度試驗方法，采用哪一種方法取決于最希望測量的材料特性。如果需要干凈的空氣，要解決的問題可能是要降低發(fā)電廠煙囪的排塵量，或者是降低汽車排出的有害氣體。分析和優(yōu)化都要求我們建立或者做出系統(tǒng)的抽象模型，以便對此進行數(shù)學(xué)分析。從一次失敗中可以學(xué)到很多東西，只有不怕遭受失敗的人們才能夠取得最大的收獲。因此，一個優(yōu)秀的工程師除了掌